JP2018532344A - アンテナシステム - Google Patents

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Abstract

本発明は、通信技術の分野に関し、アンテナシステムを開示する。当該アンテナシステムは、放射素子と、少なくとも１つのストリップライングランドプレーンと、信号キャビティと、少なくとも１つの内部導体とを備える。前記放射素子は、放射アーム、放射バランおよび給電内部コアを有し、ストリップライングランドプレーンは放射素子の反射面として用いられ、放射素子のバランはストリップライングランドプレーンに電気的に接続されており、放射素子の少なくとも２つの給電内部コアは全て、１つの内部導体に電気的に接続されている。このため、既存のアレイアンテナの給電方式は、非常に高い簡便性を持つように最適化され得ると共に、組立時間が大幅に削減され、溶接点及びケーブルの量が削減され、溶接点及びケーブルの量が削減されるので、一貫性および信頼性が改善する。また、ストリップライングランドプレーンは放射素子の反射面として用いられているので、アンテナシステムの構造が簡略化される。

Description

本発明は通信技術の分野に関し、具体的にはアンテナシステムに関する。
現在、従来の基地局アンテナ設計システムにおけるレードームは主に、３つの部品、つまり、放射アレイユニット、方向を定めるために用いられる反射パネル、および、反射パネル上に装着されており放射アレイユニットのために振幅および位相を提供する給電システムを含む。反射パネルは、一般的に担体プラットフォームとして用いられ、放射アレイユニットおよび給電ネットワークは共に、反射パネルに接続されていると共に反射パネル上に装着されている。
より高次のマルチインプットマルチアウトプット技術のケースに利用されるアンテナの場合、従来のアンテナ構造形状は、比較的複雑な構造設計であり、組み立てにより長時間を要し、多くの組み立て構成要素が存在するのでエラーが容易に誘発される。このため、一貫性にも影響が出る。
現行の設計方式は、エアマイクロストリップを含む給電システムを提供し、この給電システムにおいて、反射パネルがグランドプレーンとして用いられ、これによってある程度は設計が簡略化されている。しかし、この設計方式におけるエアマイクロストリップには明らかな欠陥がある。つまり、逆放射が大きく、電圧定在波比が安定せず、２ＧＨｚの周波数帯域よりも大きく、製造および組み立てに課せられる要件が高くなる。このため、エアマイクロストリップは利用するのが難しい。
本願は、アンテナシステムの組み立てを簡略化し、アンテナシステムの安定性と一貫性を改善するアンテナシステムを提供する。
第１の態様によると、アンテナシステムが提供され、当該アンテナシステムは、放射素子と、中空キャビティを持つストリップラインと、中空キャビティ内に配置されている内部導体とを備え、放射素子は、少なくとも２つの放射バランと、放射バランに一対一で対応し接続されている放射アームと、放射アームに一対一で対応する給電内部コアとを有し、ストリップラインの上側壁部はストリップライングランドプレーンであり、放射バランは、ストリップライングランドプレーンに固定されていてストリップライングランドプレーンに電気的に接続されており、放射素子において同一偏波方向にある複数の放射アームは、１つの内部導体に対応し、同一偏波方向にある複数の放射アームは、対応する給電内部コアを用いて、内部導体に電気的に接続されている。
上述の第１の態様に関し、第１の可能な実施例では、内部導体に対して滑動可能な絶縁複合体が、内部導体上に配置されている。絶縁複合体が内部導体に対して滑動すると、内部導体の透過位相が変更され得るので、アンテナシステムの放射パターンの最大方向のオフセットが発生し、モバイル通信に対してより良いサービスが提供される。
上述の第１の態様または第１の態様の第１の可能な実施例に関し、第２の可能な実施例では、中空キャビティは、２つの端部に開口を持つ中空キャビティ構造である。
上述の第１の態様または第１の態様の第１の可能な実施例に関し、第３の可能な実施例では、ストリップライングランドプレーンは、放射波を反射する金属材料で形成されているストリップライングランドプレーンである。ストリップライングランドプレーンは、放射素子の反射面として用いられ得るので、独立した反射面を配置する必要がなくなる。このため、アンテナシステムの構造が簡略化される。
上述の第１の態様の第３の可能な実施例に関し、第４の可能な実施例では、ストリップライングランドプレーンの放射素子に対向する面は、平坦な面であるか、または、凸円弧状の面である。
上述の第１の態様の第３の可能な実施例に関し、第５の可能な実施例では、放射バランにはキャビティがあり、給電内部コアは放射バランのキャビティ内に配置されている。
上述の第１の態様、第１の態様の第１の可能な実施例、第１の態様の第２の可能な実施例、第１の態様の第３の可能な実施例、第１の態様の第４の可能な実施例、または、第１の態様の第５の可能な実施例に関し、第６の可能な実施例では、給電内部コアは溶接によって内部導体に接続されているか、または、給電内部コアは、第１の接続部品を用いて内部導体に固定的に接続されている。
上述の第１の態様の第６の可能な実施例に関し、第７の可能な実施例では、放射バランは、第２の接続部品を用いてストリップライングランドプレーンに固定的に接続されている。
上述の第１の態様の第７の可能な実施例に関し、第８の可能な実施例では、第１の接続部品および第２の接続部品は共に、ボルトまたはネジである。
上述の第１の態様、第１の態様の第１の可能な実施例、第１の態様の第２の可能な実施例、第１の態様の第３の可能な実施例、第１の態様の第４の可能な実施例、第１の態様の第５の可能な実施例、第１の態様の第６の可能な実施例、第１の態様の第７の可能な実施例、または、第１の態様の第８の可能な実施例に関し、第９の可能な実施例では、二偏波放射素子は、偏波方向が正の４５度である放射アームと、偏波方向が負の４５度である放射アームとを有し、２つの内部導体が設けられており、偏波方向が正の４５度である放射アームは、対応する接続された給電内部コアを用いて一方の内部導体に電気的に接続されており、偏波方向が負の４５度である放射アームは、対応する接続された給電内部コアを用いて他方の内部導体に電気的に接続されている。
上述の第１の態様の第９の可能な実施例に関し、第１１の可能な実施例では、セパレータが中空キャビティ内に配置されており、セパレータは、中空キャビティを横方向に並んだ２つのキャビティに分割し、２つの内部導体はそれぞれ、２つのキャビティ内に位置している。
上述の第１の態様、第１の態様の第１の可能な実施例、第１の態様の第２の可能な実施例、第１の態様の第３の可能な実施例、第１の態様の第４の可能な実施例、第１の態様の第５の可能な実施例、第１の態様の第６の可能な実施例、第１の態様の第７の可能な実施例、第１の態様の第８の可能な実施例、第１の態様の第９の可能な実施例、または、第１の態様の第１０の可能な実施例に関し、第１１の可能な実施例では、放射素子が少なくとも２つの行に配列されており、各行の放射素子は１つのストリップラインに対応する。
上述の第１の態様の第１１の可能な実施例に関し、第１２の可能な実施例では、複数のストリップラインは集積化構造である。
上述の第１の態様、第１の態様の第１の可能な実施例、第１の態様の第２の可能な実施例、第１の態様の第３の可能な実施例、第１の態様の第４の可能な実施例、第１の態様の第５の可能な実施例、第１の態様の第６の可能な実施例、第１の態様の第７の可能な実施例、第１の態様の第８の可能な実施例、第１の態様の第９の可能な実施例、第１の態様の第１０の可能な実施例、第１の態様の第１１の可能な実施例、または、第１の態様の第１２の可能な実施例に関し、第１３の可能な実施例では、アンテナシステムはレードームをさらに備え、レードームはストリップラインおよび放射素子を被覆している。
ストリップライングランドプレーンは、放射素子の反射面として用いられる。このため、独立した反射面を配置する必要がなくなるので、アンテナシステムの構造が簡略化される。さらに、放射バランはストリップライングランドプレーンに電気的に接続されており、放射素子において同一偏波方向にある複数の放射アームの給電内部コアは全て、１つの内部導体に電気的に接続されている。つまり、ストリップライン給電システムのストリップラインは、同一偏波方向にある複数の放射アームに対して、１つずつ給電する。このため、アレイアンテナの給電方式は、非常に高い簡便性を持つように最適化され得ると共に、組立時間が大幅に削減され、溶接点及びケーブルの量が削減され、溶接点およびケーブルの量が削減されるので、アンテナシステムの一貫性および信頼性が改善する。
図１は、本発明のある実施形態に係るアンテナシステムにおける放射素子とストリップラインとの間の接続の側方断面を示す概略図である。
図２は、本発明の別の実施形態に係るアンテナシステムにおける放射素子とストリップラインとの間の接続の側方断面を示す概略図である。
図３は、本発明の別の実施形態に係るアンテナシステムにおける放射素子とストリップラインとの間の接続の側面構造を示す断面図である。
図４は、本発明のある実施形態に係るアンテナシステムの概略構造図である。
図５は、本発明のある実施形態に係るアンテナシステムにおける、マイクロストリップの内部導体と給電内部コアとの間の接続を示す概略図である。
図６は、本発明のある実施形態に係るアンテナシステムにおける放射バランとストリップライングランドプレーンとの間の接続を示す概略図である。
図７は、本発明のある実施形態に係る平面アンテナの概略構造図である。
図８は、本発明の別の実施形態に係る平面アンテナの概略構造図である。
図中の参照番号
００：放射素子、００ａ：放射アーム、００ａ１：第１の偏波放射アーム
００ａ２：第２の偏波放射アーム、００ｂ：給電内部コア、００ｂ１：第１の給電内部コア
００ｂ２：第２の給電内部コア、００ｃ：放射バラン、０１：ストリップライン、０１ａ：ストリップライングランドプレーン
０１ａ１：第１のストリップライングランドプレーン、０１ａ２：第２のストリップライングランドプレーン、０１ｂ：内部導体
０１ｂ１：第１の内部導体、０１ｂ２：第２の内部導体、０１ｃ：中空キャビティ
０１ｃ１：第１の中空キャビティ、０１ｃ２：第２の中空キャビティ、２１：ストリップライン
２０１、２０２、２０３、・・・、２０ｎ：放射素子、２０１ａ１：第１の偏波放射アーム
２０１ａ２：第２の偏波放射アーム、２０１ｂ１：第１の給電内部コア、
２０１ｂ２：第２の給電内部コア、２０１ｄ１および２０１ｄ２：電気接続点
２０１ｅ：電気接続点、２１ｂ１：第１の内部導体、２１ｂ２：第２の内部導体
２１ｃ１：第１の中空キャビティ、２１ｃ２：第２の中空キャビティ、０２：レードーム
以下では、添付図面を参照しつつ詳細に本発明の具体的な実施形態を説明する。本明細書において説明される具体的な実施例は、本発明を説明および記載するためだけに用いられるものであり、本発明を限定する意図はないと理解されたい。
図１、図２および図４に示すように、図１は、本発明のある実施形態に係るアンテナシステムにおける放射素子とストリップラインとの間の接続の側方断面を示す概略図であり、図２は、本発明の別の実施形態に係るアンテナシステムにおける放射素子とストリップラインとの間の接続の側方断面を示す概略図であり、図４は、本発明のある実施形態に係るアンテナシステムの概略構造図である。
本発明のある実施形態はアンテナシステムを提供し、当該アンテナシステムは、
放射素子００と、中空キャビティ０１ｃを持つストリップライン０１と、中空キャビティ０１ｃ内に配置されている内部導体０１ｂとを備え、
放射素子００と、中空キャビティ０１ｃを持つストリップライン０１と、中空キャビティ０１ｃ内に配置されている内部導体０１ｂとを備え、
放射素子００は、少なくとも２つの放射バラン００ｃと、放射バラン００ｃに一対一で対応し接続されている放射アーム００ａと、放射アーム００ａに一対一で対応する給電内部コア００ｂとを有し、
ストリップライン（０１）の上側壁部はストリップライングランドプレーン（０１ａ）であり、放射バラン（００ｃ）は、ストリップライングランドプレーン０１ａに固定されていてストリップライングランドプレーン０１ａに電気的に接続されており、放射素子００において同一偏波方向にある複数の放射アーム００ａは、１つの内部導体０１ｂに対応し、同一偏波方向にある複数の放射アーム００ａは、対応する給電内部コア００ｂを用いて、内部導体０１ｂに電気的に接続されている。
上述の実施形態において、ストリップライングランドプレーン０１ａは、放射素子００の反射面として用いられる。このため、独立した反射面を配置する必要がなくなるので、アンテナシステムの構造が簡略化される。さらに、放射バラン００ｃはストリップライングランドプレーン０１ａに電気的に接続されており、放射素子００において同一偏波方向にある複数の放射アーム００ａの給電内部コア００ｂは全て、１つの内部導体０１ｂに電気的に接続されている。つまり、ストリップライン給電システムのストリップライン０１は、同一偏波方向にある複数の放射アーム００ａに対して、１つずつ給電する。このため、既存のアレイアンテナの給電方式が非常に高い簡便性を持つように最適化され得ると共に、組立時間が大幅に削減される。先行技術の構造では、各放射素子の給電内部コアは、１つの内部導体に対応する。比較すると、内部導体を接続するために用いられる溶接点およびケーブルの量が削減されるので、一貫性および信頼性が改善する。
本発明の実施形態の理解を深めるべく、以下では具体的な実施形態を参照しつつ詳細にアンテナシステムの構造を説明する。
図１および図２に示すように、実施形態で提供されるアンテナシステムはレードーム０２を備えるとしてよい。レードーム０２はストリップラインおよび放射素子００を被覆する。
実施形態で提供されるアンテナシステムの放射素子は、単一偏波放射素子または二偏波放射素子であってよく、以下では具体的な実施形態を参照しつつ詳細に放射素子を説明する。
実施形態１ 図１に示す。図１は、放射素子とストリップラインとの間の接続の側方断面を示す概略図であり、この実施形態では、放射素子は単一偏波放射素子である。
具体的には、図１に示すように、放射素子００は同一偏波方向の複数の放射アーム００ａを有し、放射アーム００ａは放射バラン００ｃの上部に固定されており、放射アーム００ａは放射アーム００ａに電気を給電する給電内部コア００ｂに対応する。ここで、放射アーム００ａは、給電のために、放射アーム００ａに対応する給電内部コア００ｂに対して、電気結合方式または溶接方式で、接続されるとしてよい。ストリップライン０１は、上述の放射アーム００ａに対応する中空キャビティ０１ｃを有する。ストリップライン０１は、同一偏波方向の複数の放射アーム００ａに対応するストリップライングランドプレーン０１ａを有する。図１に示すように、ストリップライングランドプレーン０１ａは中空キャビティ０１ｃの上側側壁である。内部導体０１ｂは、中空キャビティ０１ｃの内部に配置されており、内部導体０１ｂは中空キャビティの内部において垂下するように配置される。具体的な接続において、放射素子００の放射バラン００ｃはストリップライングランドプレーン０１ａに電気的に接続されており、給電内部コア００ｂは内部導体０１ｂに電気的に接続されている。
ストリップライングランドプレーン０１ａの、放射素子００に対向する面は、反射面として用いられ、放射素子００が送出する放射波を反射するために用いられる。このため、アンテナシステムの構造が簡略化され、放射波を反射するために用いられる反射構造を独立して配置する必要がなくなる。具体的な配置において、ストリップライングランドプレーン０１ａの、放射素子００に対向する面は、平坦な面または凸円弧状の面であり、ストリップライングランドプレーン０１ａは金属材料で形成される。
また、この実施形態において提供される内部導体０１ｂは、ＰＣＢボード構造または金属ストリップライン構造である。この実施形態において、別の任意の解決策として、内部導体０１ｂに対して滑動可能な絶縁複合体を内部導体０１ｂに配置する。絶縁複合体が内部導体０１ｂに対して滑動すると、内部導体０１ｂの透過位相が変更され得るので、アンテナシステムの放射パターンの最大方向のオフセットが発生するので、モバイル通信に対してより良いサービスが提供される。
さらに、この実施形態において提供されるストリップライン０１の中空キャビティ０１ｃは、２つの端部に開口を有する中空キャビティ０１ｃである。内部導体０１ｂが配置されている場合、内部導体０１ｂは中空キャビティ０１ｃの開口を通って直接中空キャビティ０１ｃ内に挿通されているとしてよい。これにより、内部導体０１ｂの配置が容易になり、アンテナ製造効率が全体的に改善される。
この実施形態において提供されるアンテナシステムについて、放射素子００およびストリップライン０１は、保護カバーで被覆されており、具体的な配置において、保護カバーは放射素子００およびストリップライン０１を被覆している。
具体的な配置において、複数の放射素子００があるとしてよく、各放射バラン００ｃはストリップライングランドプレーン０１ａに電気的に接続されており、各給電内部コア００ｂは内部導体０１ｂに電気的に接続されている。具体的には、複数の放射素子００は一行に配列されており、一行に配列されている放射素子００の配列方向は、中空キャビティ０１ｃの長さ方向と同一である。つまり、複数の放射素子００は中空キャビティ０１ｃの長さ方向に沿って配列され、一行に並んだ放射素子を形成する。
実施形態２ 図２および図３に示すように、この実施形態において提供されるアンテナシステムにおけるアンテナは二偏波アンテナである。つまり、放射素子００は２つの偏波方向に放射アームを有している。ここで、図２は、二偏波アンテナの側方断面を示す概略図であり、図３は二偏波アンテナの側面構造を示す断面図である。
この実施形態において、放射素子００は二偏波放射素子であり、二偏波放射素子は、偏波方向が正の４５度である放射アームと、偏波方向が負の４５度である放射アームとを有する。２つの内部導体がこの中空キャビティの内部に配置されており、偏波方向が正の４５度である放射アームが、偏波方向が正の４５度である放射アームが接続されている給電内部コアを用いて一方の内部導体に電気的に接続されており、偏波方向が負の４５度である放射アームが、偏波方向が負の４５度である放射アームが接続されている給電内部コアを用いて他方の内部導体に電気的に接続されている。
具体的な接続において、偏波方向が正の４５度である放射アームが第１の偏波放射アーム００ａ１であり、偏波方向が負の４５度である放射アームが第２の偏波放射アーム００ａ２である。第１の偏波放射アーム００ａ１が第１の給電内部コア００ｂ１に対応しており、第２の偏波放射アーム００ａ２が第２の給電内部コア００ｂ２に対応している。上述の放射アームは、給電のために当該放射アームに対応している給電内部コアに対して、電気結合方式または溶接方式で、接続されているとしてよい。上述の放射バラン００ｃにはキャビティがあり、ｌ給電内部コア００ｂ１および００ｂ２は、放射バラン００ｃのキャビティの内部に配置されている。セパレータがストリップライン０１の中空キャビティの内部に配置されており、当該セパレータは中空キャビティを横方向に並んだ２つのキャビティに分割し、２つの内部導体はそれぞれ２つのキャビティに位置している。上述の２つのキャビティはそれぞれ、第１の中空キャビティ０１ｃ１および第２の中空キャビティ０１ｃ２である。第１の中空キャビティ０１ｃ１の上側側壁は、第１のストリップライングランドプレーン０１ａ１であり、第１の内部導体０１ｂ１が第１の中空キャビティ０１ｃ１の内部に配置されている。第２の中空キャビティ０１ｃ２の上側側壁は、第２のストリップライングランドプレーン０１ａ２であり、第２の内部導体０１ｂ２が第２の中空キャビティ０１ｃ２の内部に配置されている。具体的な接続方式について、実施形態１における放射素子００とストリップライン０１との間の接続方式を参照されたい。つまり、第１の偏波放射アーム００ａ１が放射バラン００ｃに固定されており、放射バラン００ｃは第１のストリップライングランドプレーン０１ａ１に電気的に接続されており、第１の給電内部コア００ｂ１は第１の内部導体０１ｂ１に電気的に接続されている。第２の偏波放射アーム００ａ２が放射バラン００ｃに固定されており、放射バラン００ｃは第２のストリップライングランドプレーン０１ａ２に電気的に接続されており、第２の給電内部コア００ｂ２は第２の内部導体０１ｂ２に接続されている。さらに、具体的な配置において、第１のストリップライングランドプレーン０１ａ１および第２のストリップライングランドプレーン０１ａ２は、集積化構造になっているとしてもよい。
この実施形態において、セパレータによって分割されている２つの中空キャビティは、横方向に並ぶように配置されている。それぞれの中空キャビティについて、中空キャビティ、内部導体０１ｂおよびストリップライングランドプレーン０１ａの構造は上述の実施形態１の構造と同様であり、詳細はここでは記載しない。さらに、第１のストリップライングランドプレーン０１ａ１および第２のストリップライングランドプレーン０１ａ２が集積化構造を持っている場合、集積化構造内のストリップライングランドプレーン０１ａの、放射素子００に対向する面は反射面として用いられ、この面の形状は円弧状または平面図形である。
この実施形態において提供されるアンテナシステムの理解を深めるべく、以下では添付図面を参照しつつアンテナシステムを詳細に説明する。
図４に示すように、図４はある実施形態に係る二偏波アンテナシステムの構造を示す。図４において、アンテナシステムにおける放射素子は一行に並べられており、放射素子は中空キャビティの長さ方向に沿って配列されている。アンテナシステムに含まれている放射素子は、２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６、２０７、２０８、２０９、・・・、２０ｎである。
放射素子２０１を一例として用いる。図５に示すように、放射素子２０１は第１の偏波放射アーム２０１ａ１および第２の偏波放射アーム２０１ａ２を含む。放射素子２０１の第１の給電内部コア２０１ｂ１はストリップライン２１の第１の中空キャビティ２１ｃ１の内部の第１の内部導体２１ｂ１に接続されており、第１の給電内部コア２０１ｂ１と第１の内部導体２１ｂ１との間の電気接続点２０１ｄ１が図５に示されている。放射素子２０１の第２の給電内部コア２０１ｂ２はストリップライン２１の第２の中空キャビティ２１ｃ２の内部の第２の内部導体２１ｂ２に接続されており、第２の給電内部コア２０１ｂ２と第２の内部導体２１ｂ２との間の電気接続点２０１ｄ２が図５に示されている。上述の具体的な接続において、給電内部コアは溶接によって内部導体に接続されているか、または、給電内部コアは第１の接続部品を用いて内部導体に固定的に接続されている。好ましくは、この実施形態において、接続部品を用いて接続を形成することであり、具体的な接続においては、接続部品はボルトまたはネジであってよい。放射バランとストリップライングランドプレーンとの間の電気接続点２０１ｅが図６に示されている。この実施形態において、放射バランは第２の接続部品を用いてストリップライングランドラインに電気的に接続されており、第２の接続部品はボルトまたはネジである。図６に図示されていない電気接続点はさらに、２０１ｅ、２０２ｅ、・・・、２０ｎｅであってよい。これらは、それぞれ対応して、放射アーム２０１から２０ｎの放射バランとストリップライングランドラインとを電気的に接続するために用いられる。電気接続点の構造および接続方式は放射素子２０１の電気接続点２０１ｅの接続方式と同一である。
この実施形態において、中空キャビティを２つの独立したストリップラインキャビティに分離するためにセパレータが用いられる。これによって、確実にモバイル通信システムにおける２つの偏波の分離指標が満たされるようになる。
図４に示すアンテナシステムは、集積化アレイアンテナシステムであり、偏波方向が正または負の４５度であるｎ個の放射アームを有する放射アレイを備え、２つの電気的に分離しているストリップライン、つまり、２つの電気的に分離した中空キャビティおよび内部導体を備える。
作動原理をより深く説明するべく、１つのストリップラインの信号は、内部導体を用いて複数の放射素子の放射アーム２０１ａ１、２０２ａ１、２０３ａ１、・・・、２０ｎａ１に給電し、複数の放射素子の放射アーム２０１ａ１、２０２ａ１、２０３ａ１、・・・、２０ｎａ１がまとまることで、偏波方向が正の４５度である、アレイアンテナのラジエータを形成する。
別のストリップラインの信号は、内部導体を用いて複数の放射素子の放射アーム２０１ａ２、２０２ａ２、２０３ａ２、・・・、２０ｎａ２に給電し、複数の放射素子の放射アーム２０１ａ２、２０２ａ２、２０３ａ２、・・・、２０ｎａ２がまとまることで、偏波方向が負の４５度である、アレイアンテナのラジエータを形成する。
具体的な配置において、複数の放射素子があり、各放射バランはストリップライングランドラインに電気的に接続されており、各給電内部コアは内部導体に電気的に接続されている。具体的には、複数の放射素子は一行に配列されているとしてもよいし、または、アレイ方式で配列されているとしてもよい。一行の放射素子の配列方向は中空キャビティの長さ方向と同一である。ストリップラインが複数の列として配列されている場合、平面アンテナシステムが形成される。図７および図８を共に参照すると、複数のストリップラインは複数の独立した構造を採用するとしてもよいし、または、集積化構造を採用するとしてもよい。図７に示すように、図７におけるストリップラインは複数の独立した構造を採用しており、つまり、全ての放射素子の列のストリップラインは互いに独立している。図８に示すように、図８における複数の列の放射素子に対応するストリップラインは集積化構造をとっており、つまり、全ての放射素子の列に対応するストリップラインは集積化されて接続されている。
本願の全ての実施形態において提供されるアンテナシステムは、基地局に接続されるとしてよく、基地局は、アンテナシステムを用いて、ユーザから情報を受信するか、または、ユーザに情報を送信する。アンテナシステムは、リモート無線ユニット（ｒｅｍｏｔｅ ｒａｄｉｏ ｕｎｉｔ）を用いて基地局と接続して通信し、基地局は、グローバルシステムフォーモバイルコミュニケーションズ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉａｔｉｏｎ、「ＧＳＭ（登録商標）」と短縮する）または符号分割多重アクセス（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ、「ＣＤＭＡ」と短縮する）システムにおけるベーストランシーバ基地局（Ｂａｓｅ Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ、「ＢＴＳ」と短縮する）であってもよいし、または、ワイドバンド符号分割多重アクセス（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ、「ＷＣＤＭＡ（登録商標）」と短縮する）におけるＮｏｄｅＢ（「ＮＢ」と短縮する）であってもよいし、または、ＬＴＥにおけるエボルブドＮｏｄｅＢ（Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ Ｎｏｄｅ Ｂ、「ＥＮＢ」または「ｅＮｏｄｅＢ」と短縮する）であってもよい。基地局は、マクロ基地局であってもよいし、または、スモールセル（Ｓｍａｌｌ Ｃｅｌｌ）であってもよい。本発明はこの点において限定されない。当業者であれば、本発明の意図および範囲から逸脱することなく、本発明をさまざまに修正および変形し得ることが明らかである。本発明は、以下に記載する特許請求の範囲およびそれらの均等物である技術によって規定される保護の範囲内にこれらの修正および変形が含まれる限りにおいて、これらの修正および変形を包含することを意図するものである。
上述の第１の態様の第９の可能な実施例に関し、第１０の可能な実施例では、セパレータが中空キャビティ内に配置されており、セパレータは、中空キャビティを横方向に並んだ２つのキャビティに分割し、２つの内部導体はそれぞれ、２つのキャビティ内に位置している。
上述の第１の態様、第１の態様の第１の可能な実施例、第１の態様の第２の可能な実施例、第１の態様の第３の可能な実施例、第１の態様の第４の可能な実施例、第１の態様の第５の可能な実施例、第１の態様の第６の可能な実施例、第１の態様の第７の可能な実施例、第１の態様の第８の可能な実施例、第１の態様の第９の可能な実施例、または、第１の態様の第１０の可能な実施例に関し、第１１の可能な実施例では、複数の放射素子が少なくとも１つの行に配列されており、各行の放射素子は１つのストリップラインに対応する。
図７は、本発明のある実施形態に係るアンテナの概略構造図である。
図８は、本発明の別の実施形態に係るアンテナの概略構造図である。
本発明のある実施形態はアンテナシステムを提供し、当該アンテナシステムは、
放射素子００と、中空キャビティ０１ｃを持つストリップライン０１と、中空キャビティ０１ｃ内に配置されている内部導体０１ｂとを備え、
放射素子００は、少なくとも２つの放射バラン００ｃと、放射バラン００ｃに一対一で対応し接続されている放射アーム００ａと、放射アーム００ａに一対一で対応する給電内部コア００ｂとを有し、 ストリップライン（０１）の上側壁部はストリップライングランドプレーン（０１ａ）であり、放射バラン（００ｃ）は、ストリップライングランドプレーン０１ａに固定されていてストリップライングランドプレーン０１ａに電気的に接続されており、放射素子００において同一偏波方向にある複数の放射アーム００ａは、１つの内部導体０１ｂに対応し、同一偏波方向にある複数の放射アーム００ａは、対応する給電内部コア００ｂを用いて、内部導体０１ｂに電気的に接続されている。
図１および図２に示すように、実施形態で提供されるアンテナシステムはレードーム０２を備えるとしてよい。レードーム０２はストリップライン０１および放射素子００を被覆する。
また、この実施形態において提供される内部導体０１ｂは、ＰＣＢ構造または金属ストリップライン構造である。この実施形態において、別の任意の解決策として、内部導体０１ｂに対して滑動可能な絶縁複合体を内部導体０１ｂに配置する。絶縁複合体が内部導体０１ｂに対して滑動すると、内部導体０１ｂの透過位相が変更され得るので、アンテナシステムの放射パターンの最大方向のオフセットが発生するので、モバイル通信に対してより良いサービスが提供される。
この実施形態において、放射素子００は二偏波放射素子であり、二偏波放射素子は、偏波方向が正の４５度である放射アームと、偏波方向が負の４５度である放射アームとを有する。２つの内部導体が中空キャビティの内部に配置されており、偏波方向が正の４５度である放射アームが、偏波方向が正の４５度である放射アームが接続されている給電内部コアを用いて一方の内部導体に電気的に接続されており、偏波方向が負の４５度である放射アームが、偏波方向が負の４５度である放射アームが接続されている給電内部コアを用いて他方の内部導体に電気的に接続されている。
放射素子２０１を一例として用いる。図５に示すように、放射素子２０１は第１の偏波放射アーム２０１ａ１および第２の偏波放射アーム２０１ａ２を含む。放射素子２０１の第１の給電内部コア２０１ｂ１はストリップライン２１の第１の中空キャビティ２１ｃ１の内部の第１の内部導体２１ｂ１に接続されており、第１の給電内部コア２０１ｂ１と第１の内部導体２１ｂ１との間の電気接続点２０１ｄ１が図５に示されている。放射素子２０１の第２の給電内部コア２０１ｂ２はストリップライン２１の第２の中空キャビティ２１ｃ２の内部の第２の内部導体２１ｂ２に接続されており、第２の給電内部コア２０１ｂ２と第２の内部導体２１ｂ２との間の電気接続点２０１ｄ２が図５に示されている。上述の具体的な接続において、給電内部コアは溶接によって内部導体に接続されているか、または、給電内部コアは第１の接続部品を用いて内部導体に固定的に接続されている。好ましくは、この実施形態において、接続部品を用いて接続を形成することであり、具体的な接続においては、接続部品はボルトまたはネジであってよい。放射バランとストリップライングランドプレーンとの間の電気接続点２０１ｅが図６に示されている。この実施形態において、放射バランは第２の接続部品を用いてストリップライングランドプレーンに電気的に接続されており、第２の接続部品はボルトまたはネジである。図６に図示されていない電気接続点はさらに、２０２ｅ、・・・、２０ｎｅであってよい。これらは、それぞれ対応して、放射アーム２０２から２０ｎの放射バランとストリップライングランドプレーンとを電気的に接続するために用いられる。電気接続点の構造および接続方式は放射素子２０１の電気接続点２０１ｅの接続方式と同一である。
具体的な配置において、複数の放射素子があり、各放射バランはストリップライングランドプレーンに電気的に接続されており、各給電内部コアは内部導体に電気的に接続されている。具体的には、複数の放射素子は一行に配列されているとしてもよいし、または、アレイ方式で配列されているとしてもよい。一行の放射素子の配列方向は中空キャビティの長さ方向と同一である。ストリップラインが複数の列として配列されている場合、アンテナシステムが形成される。図７および図８を共に参照すると、複数のストリップラインは複数の独立した構造を採用するとしてもよいし、または、集積化構造を採用するとしてもよい。図７に示すように、図７におけるストリップラインは複数の独立した構造を採用しており、つまり、全ての放射素子の列のストリップラインは互いに独立している。図８に示すように、図８における複数の列の放射素子に対応するストリップラインは集積化構造をとっており、つまり、全ての放射素子の列に対応するストリップラインは集積化されて接続されている。
本願の全ての実施形態において提供されるアンテナシステムは、基地局に接続されるとしてよく、基地局は、アンテナシステムを用いて、ユーザから情報を受信するか、または、ユーザに情報を送信する。アンテナシステムは、リモート無線ユニット（ｒｅｍｏｔｅ ｒａｄｉｏ ｕｎｉｔ）を用いて基地局と接続して通信し、基地局は、グローバルシステムフォーモバイルコミュニケーションズ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉａｔｉｏｎ、「ＧＳＭ（登録商標）」と短縮する）または符号分割多重アクセス（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ、「ＣＤＭＡ」と短縮する）システムにおけるベーストランシーバ基地局（Ｂａｓｅ Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ、「ＢＴＳ」と短縮する）であってもよいし、または、ワイドバンド符号分割多重アクセス（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ、「ＷＣＤＭＡ（登録商標）」と短縮する）におけるＮｏｄｅＢ（「ＮＢ」と短縮する）であってもよいし、または、ＬＴＥにおけるエボルブドＮｏｄｅＢ（Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ Ｎｏｄｅ Ｂ、「ＥＮＢ」または「ｅＮｏｄｅＢ」と短縮する）であってもよい。基地局は、マクロ基地局であってもよいし、または、スモールセル（Ｓｍａｌｌ Ｃｅｌｌ）であってもよい。本発明はこの点において限定されない。当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなく、本発明をさまざまに修正および変形し得ることが明らかである。本発明は、以下に記載する特許請求の範囲およびそれらの均等物である技術によって規定される保護の範囲内にこれらの修正および変形が含まれる限りにおいて、これらの修正および変形を包含することを意図するものである。

Claims (14)

  1. 放射素子（００）と、中空キャビティ（０１ｃ）を持つストリップライン（０１）と、前記中空キャビティ（０１ｃ）内に配置されている内部導体（０１ｂ）とを備えるアンテナシステムであって、
    前記放射素子（００）は、少なくとも２つの放射バラン（００ｃ）と、前記放射バラン（００ｃ）に一対一で対応し接続されている放射アーム（００ａ）と、前記放射アーム（００ａ）に一対一で対応する給電内部コア（００ｂ）とを有し、
    前記ストリップライン（０１）の上側壁部はストリップライングランドプレーン（０１ａ）であり、前記放射バラン（００ｃ）は、前記ストリップライングランドプレーン（０１ａ）に固定されていて前記ストリップライングランドプレーン（０１ａ）に電気的に接続されており、前記放射素子（００）において同一偏波方向にある複数の放射アーム（００ａ）は、１つの内部導体（０１ｂ）に対応し、前記同一偏波方向にある前記複数の放射アーム（００ａ）は、対応する前記給電内部コア（００ｂ）を用いて、前記内部導体（０１ｂ）に電気的に接続されている
    アンテナシステム。
  2. 前記内部導体（０１ｂ）に対して滑動可能な絶縁複合体が、前記内部導体（０１ｂ）上に配置されている
    請求項１に記載のアンテナシステム。
  3. 前記中空キャビティ（０１ｃ）は、２つの端部に開口を持つ中空キャビティ構造である
    請求項１または２に記載のアンテナシステム。
  4. 前記ストリップライングランドプレーン（０１ａ）は、放射波を反射する金属材料で形成されているストリップライングランドプレーンである
    請求項１または２に記載のアンテナシステム。
  5. 前記ストリップライングランドプレーン（０１ａ）の前記放射素子（００）に対向する面は、平坦な面であるか、または、凸円弧状の面である
    請求項４に記載のアンテナシステム。
  6. 前記放射バラン（００ｃ）にはキャビティがあり、前記給電内部コア（００ｂ）は前記放射バラン（００ｃ）の前記キャビティ内に配置されている
    請求項４に記載のアンテナシステム。
  7. 前記給電内部コア（００ｂ）は溶接によって前記内部導体（０１ｂ）に接続されているか、または、前記給電内部コア（００ｂ）は、第１の接続部品を用いて前記内部導体（０１ｂ）に固定的に接続されている
    請求項１から６のいずれか一項に記載のアンテナシステム。
  8. 前記放射バラン（００ｃ）は、第２の接続部品を用いて前記ストリップライングランドプレーン（０１ａ）に固定的に接続されている
    請求項７に記載のアンテナシステム。
  9. 前記第１の接続部品および前記第２の接続部品は共に、ボルトまたはネジである
    請求項８に記載のアンテナシステム。
  10. 前記放射素子（００）は二偏波放射素子であり、前記二偏波放射素子は、偏波方向が正の４５度である放射アームと、偏波方向が負の４５度である放射アームとを有し、
    ２つの内部導体（０１ｂ）が設けられており、前記偏波方向が正の４５度である放射アームは、対応する接続された給電内部コア（００ｂ）を用いて一方の内部導体（０１ｂ１）に電気的に接続されており、前記偏波方向が負の４５度である放射アームは、対応する接続された給電内部コア（００ｂ）を用いて他方の内部導体（０１ｂ２）に電気的に接続されている
    請求項１から９のいずれか一項に記載のアンテナシステム。
  11. セパレータが前記中空キャビティ（０１ｃ）内に配置されており、前記セパレータは、前記中空キャビティ（０１ｃ）を横方向に並んだ２つのキャビティに分割し、前記２つの内部導体（０１ｂ）はそれぞれ、前記２つのキャビティ内に位置している
    請求項１０に記載のアンテナシステム。
  12. 複数の放射素子（００）が少なくとも１つの行に配列されており、各行の放射素子（００）は１つのストリップライン（０１）に対応する
    請求項１から１１のいずれか一項に記載のアンテナシステム。
  13. 複数のストリップライン（０１）は集積化構造である
    請求項１２に記載のアンテナシステム。
  14. レードーム（０２）をさらに備え、
    前記レードーム（０２）は前記ストリップライン（０１）および前記放射素子（００）を被覆している
    請求項１から１３のいずれか一項に記載のアンテナシステム。
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